荧光碳点的制备、改性及应用的研究开题报告

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1. 研究目的与意义

碳量子点通常是指尺寸小于10 nm的碳纳米颗粒，是由密集排列的碳原子形成的一类新的碳同素异形体，排列成具有荧光性质的球形颗粒。在光照的情况下可以发出明亮的光，碳量子点通常在蓝色范围内发出荧光，然而，有一些碳量子点也能发出不同颜色的荧光，可以通过调整它们的大小和表面特性来合成。

由于碳量子点的合成成本低，量子产率高，来源丰富，细胞毒性低，化学和光稳定性优越，故一般被认为是生物传感，生物成像和其他生物相关应用的潜在候选物。纤维素是地球上存量最为丰富的天然材料，将纤维素作为碳源并且探索环保的制备工艺制备高量子产率的碳量子点将是一个很有意义的工作。

2. 国内外研究现状分析

2004 年，xu 等人通过电泳法分离钝化单壁碳纳米管(swnts)时首次发现了发荧光

的碳纳米粒子。2006 年，sun 等人采用激光消融碳钯物的过程中制备出粒径小于 10 nm

的碳纳米粒子并将此纳米粒子命名为碳点（cds）

3. 研究的基本内容与计划

（1）以生物质（木粉）作为前体制备碳量子点，探讨其预处理对碳量子点制备的影响，如球磨，酸（碱）处理等方式。

（2）结合实验室现有条件探索制备荧光碳量子点的工艺，以管式炉烧结作为工艺，将离子液体作为制备碳量子点的助剂。

（3）将改性后的碳点与电纺相结合，进行应用的研究。

4. 研究创新点

筛选出合适的原材料，使用简单的水热法将烧结的碳量子点改性，使其发射波长发射红移或使其具备温敏性，考察其在乳化和电纺领域中的应用。